LAPORAN AKHIR
SMART TRASH BIN
a. Prosedur[kembali]
Siapkan seluruh komponen yang diperlukan, yaitu sensor infrared, sensor jarak GP2Y0A21YK0F, IC op-amp LM358, IC counter 74192, IC decoder 74LS47, IC gerbang AND 7408, IC gerbang NOT 7404, relay, solenoid push pull, potensiometer, resistor 220Ω dan 1kΩ, kapasitor, breadboard, kabel jumper, DC buck converter, dan adaptor DC 12V sebagai sumber daya utama.
Pasang sensor infrared pada bagian depan tong sampah sebagai pendeteksi keberadaan objek. Sensor ini akan mengirimkan sinyal logika ketika ada tangan atau benda yang mendekat ke arah sensor.
Hubungkan keluaran sensor infrared ke op-amp LM358 yang dikonfigurasi sebagai buffer untuk menstabilkan sinyal sebelum diteruskan ke relay. Relay ini berfungsi sebagai saklar otomatis yang akan mengaktifkan solenoid push pull untuk membuka tutup tong sampah.
Pasang sensor jarak GP2Y0A21YK0F di bagian dalam tong sampah untuk mendeteksi ketinggian sampah. Sensor ini akan menghasilkan tegangan analog yang berbeda-beda tergantung jarak permukaan sampah terhadap sensor.
Hubungkan output sensor jarak ke op-amp LM358 yang dikonfigurasi sebagai komparator. Atur tegangan referensi menggunakan potensiometer untuk menentukan batas kondisi tong kosong, setengah penuh, dan penuh.
Keluaran dari komparator dihubungkan ke IC counter 74192 yang akan mencatat kondisi kepenuhan tong. Counter ini akan menampilkan data dalam bentuk biner sesuai hasil pembacaan sensor jarak.
Sambungkan output IC 74192 ke IC decoder 74LS47 untuk mengonversi sinyal biner menjadi tampilan angka desimal pada display seven segment common anoda.
Gunakan IC gerbang AND (7408) dan NOT (7404) untuk mengatur logika sistem. Gerbang AND digunakan untuk mengaktifkan relay hanya ketika tong belum penuh, sedangkan gerbang NOT akan memutus sinyal ke relay jika tong sampah sudah mencapai kondisi penuh.
Pasang resistor 220Ω pada jalur display seven segment untuk membatasi arus LED segmen, dan gunakan resistor 1kΩ pada bagian input sensor atau op-amp untuk menjaga kestabilan sinyal.
Rangkai relay dan solenoid push pull sebagai aktuator pembuka dan penutup tutup tong. Ketika sensor infrared aktif dan tong belum penuh, relay akan menyalakan solenoid untuk membuka tutup. Jika sensor jarak mendeteksi tong penuh, sinyal akan diputus sehingga tutup tidak dapat terbuka lagi.
Periksa kembali seluruh koneksi pada breadboard untuk memastikan tidak ada kabel atau komponen yang terhubung salah. Pastikan polaritas adaptor dan DC buck converter sesuai kebutuhan sistem.
Sambungkan adaptor DC untuk memberikan daya ke seluruh rangkaian, kemudian lakukan pengujian sistemdengan mensimulasikan pergerakan tangan di depan sensor infrared serta menambah dan mengurangi isi tong sampah.
Amati pergerakan tutup tong dan tampilan angka pada display seven segment. Pastikan sistem dapat membuka secara otomatis saat ada objek, menampilkan kondisi kepenuhan dengan benar (0 = kosong, 2 = setengah, 3 = penuh), serta menonaktifkan sensor pembuka saat tong penuh.
b. Hardware [kembali]
1. Adaptor
2. DC Buck Converter
3. Breadboard
4. Jumper
5. Sensor infrared
6. Sensor SHARP GP2Y0A21YK0F
7. Op-Amp LM358
8. Potensiometer
9. IC Counter 74192
10. IC Decoder 74ls47
11. IC Gerbang Not 7404
12. IC Gerbang AND 7408
13. Display Sevent Segment
14. Relay
15. Solenoid Push Pull
16. Kapasitor
17. Resistor
c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]
Prinsip Kerja Rangkaian:
Pada sistem tong sampah otomatis, prinsip kerjanya didasarkan pada pemanfaatan sensor infrared (IR) dan sensor jarak SHARP GP2Y0A21YK0F yang bekerja secara terpadu untuk mendeteksi keberadaan objek dan mengontrol mekanisme buka-tutup tutup tong.
Ketika tangan atau objek mendekati sensor infrared, sinyal pantulan inframerah akan diterima oleh penerima (receiver). Perubahan intensitas sinar ini diubah menjadi sinyal listrik yang diteruskan ke IC op-amp LM358 yang dikonfigurasi sebagai buffer (voltage follower). Konfigurasi ini berfungsi untuk menstabilkan dan memperkuat sinyal tanpa mengubah amplitudonya sebelum diteruskan ke relay. Relay bertindak sebagai saklar otomatis, di mana ketika sensor mendeteksi objek, relay akan aktif dan mengalirkan arus ke motor stepper push/pull (atau solenoid), sehingga mekanisme penutup tong sampah akan terbuka. Setelah objek menjauh dan sensor tidak lagi mendeteksi pantulan, relay kembali nonaktif dan motor menutup kembali tutup tong secara otomatis.
Sementara itu, sensor jarak SHARP GP2Y0A21YK0F digunakan untuk mendeteksi keberadaan sampah di dalam tong. Tegangan keluarannya dihubungkan ke op-amp LM358 yang dikonfigurasi sebagai komparator, di mana nilai referensinya dapat diatur menggunakan potensiometer. Ketika sensor mendeteksi jarak tertentu (misalnya tong sudah penuh), sinyal logika HIGH akan dihasilkan dan diteruskan ke IC counter 74192 untuk mencatat jumlah atau kondisi tertentu. Data dari counter kemudian dikirim ke IC decoder 74LS47, yang akan mengubah data biner menjadi tampilan angka desimal pada display 7-segment common anode.
d. Flowchart [kembali]
Datasheet IC Decoder 7447 klik disini
Datasheet Display 7-Segment klik disini
Datasheet Op-Amp LM358 klik disini
Datasheet Infrared Sensor klik disini
Datasheet IC Gerbang AND 74LS08 klik disini
Datasheet IC Gerbang NOT 74LS04 klik disini
MODUL 4
MODUL 4
SMART TRASH BIN
Proyek Sistem Tong Sampah Otomatis (Smart Trash Bin) ini dibuat untuk meningkatkan efisiensi dan kebersihan lingkungan dengan memanfaatkan teknologi sensor dan rangkaian digital. Dalam kehidupan sehari-hari, masih banyak orang yang enggan membuka tutup tong sampah secara manual karena alasan higienitas. Oleh karena itu, sistem ini dirancang agar tong sampah dapat membuka tutup secara otomatis ketika seseorang mendekat dan menampilkan tingkat kepenuhan sampah secara real-time.
Melalui penerapan sensor infrared sebagai pendeteksi gerakan dan sensor jarak GP2Y0A21YK0F sebagai pengukur volume sampah, sistem ini mampu bekerja secara otomatis tanpa memerlukan mikrokontroler. Ketika tong sampah sudah penuh, sistem akan menonaktifkan sensor pembuka agar tutup tidak terbuka lagi. Dengan adanya inovasi ini, diharapkan penggunaan tong sampah menjadi lebih higienis, efisien, dan modern, serta dapat menjadi langkah awal penerapan teknologi otomatis dalam pengelolaan lingkungan yang lebih cerdas.
Untuk merancang dan membangun sistem tong sampah otomatis (Smart Trash Bin) yang dapat membuka dan menutup secara otomatis menggunakan sensor infrared.
Untuk menampilkan tingkat kepenuhan sampah secara real-time melalui sensor jarak dan tampilan seven segment.
Untuk meningkatkan efisiensi dan kebersihan lingkungan tanpa perlu interaksi langsung dengan tong sampah.
Untuk menerapkan otomatisasi berbasis sensor dan logika digital sebagai bentuk penerapan teknologi cerdas dalam kehidupan sehari-hari.
ALAT
1. Adaptor
2. DC Buck Converter
3. Breadboard
4. Jumper
BAHAN
1. Sensor infrared
2. Sensor SHARP GP2Y0A21YK0F
3. Op-Amp LM358
4. Potensiometer
5. IC Counter 74192
6. IC Decoder 74ls47
7. IC Gerbang Not 7404
8. IC Gerbang AND 7408
9. Display Sevent Segment
10. Relay
11. Solenoid Push Pull
12. Kapasitor
13. Resistor
Sistem tong sampah otomatis (Smart Trash Bin) merupakan salah satu penerapan teknologi elektronika digital yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dan kebersihan lingkungan melalui proses otomatisasi. Sistem ini bekerja dengan memanfaatkan sensor untuk mendeteksi keberadaan objek dan ketinggian sampah, kemudian mengolah sinyal tersebut menjadi aksi mekanik dan tampilan digital. Dengan adanya sistem ini, pengguna tidak perlu menyentuh tutup tong sampah secara langsung, sehingga lebih higienis dan praktis digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Komponen utama dalam sistem ini adalah sensor infrared (IR) yang berfungsi mendeteksi keberadaan objek di depan tong sampah. Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip pemantulan cahaya inframerah dari pemancar ke penerima. Ketika ada tangan atau objek mendekat, sinar inframerah akan dipantulkan kembali dan diterima oleh sensor, menghasilkan sinyal logika yang digunakan untuk mengaktifkan mekanisme pembuka tutup tong. Dengan cara ini, sistem dapat membuka secara otomatis tanpa memerlukan sentuhan langsung.
Selain itu, sistem dilengkapi dengan sensor jarak analog GP2Y0A21YK0F yang berfungsi mengukur tingkat kepenuhan sampah di dalam tong. Sensor ini bekerja berdasarkan prinsip pantulan sinar inframerah untuk menentukan jarak antara sensor dan permukaan objek di depannya. Semakin dekat posisi sampah terhadap sensor, semakin besar tegangan output yang dihasilkan. Tegangan analog ini kemudian dibandingkan menggunakan op-amp LM358 yang berfungsi sebagai komparator, sehingga sistem dapat membedakan kondisi tong sampah apakah masih kosong, setengah penuh, atau sudah penuh.
Op-amp LM358 merupakan penguat operasional yang memiliki dua kanal dan sering digunakan dalam sistem pengkondisian sinyal. Dalam proyek ini, LM358 berperan sebagai pembanding antara tegangan referensi dan tegangan dari sensor jarak. Dengan menyesuaikan potensiometer, tegangan referensi dapat diatur sesuai kebutuhan agar sistem dapat mendeteksi batas ketinggian sampah dengan akurat.
Untuk menampilkan hasil deteksi secara digital, digunakan IC counter 74192 yang berfungsi sebagai penghitung naik/turun (up/down counter). Counter ini menerima sinyal dari komparator dan mengubahnya menjadi data biner. Data tersebut kemudian diteruskan ke IC decoder 74LS47, yang mengonversi data biner menjadi sinyal yang dapat ditampilkan pada display seven segment. Dengan kombinasi ini, sistem dapat menampilkan angka 0 ketika tong kosong, angka 2 ketika setengah penuh, dan angka 3 ketika tong sampah sudah penuh.
Selain itu, gerbang logika AND (IC 7408) dan NOT (IC 7404) digunakan untuk mengatur logika kerja sistem, khususnya dalam kondisi penuh. Saat tong sampah penuh, logika AND akan memutus sinyal dari sensor infrared, sehingga motor atau solenoid tidak akan membuka tutup tong. Hal ini mencegah sampah meluap dan menjaga sistem tetap aman dari kelebihan kapasitas.
Untuk menggerakkan tutup tong, digunakan relay dan solenoid push pull sebagai aktuator. Relay berfungsi sebagai saklar otomatis yang dikendalikan oleh sinyal dari op-amp, sedangkan solenoid menghasilkan gerakan mekanik membuka atau menutup tutup tong. Ketika sensor infrared aktif, relay akan menyalakan solenoid untuk membuka tutup, dan sebaliknya ketika tidak ada objek, tutup akan menutup kembali.
Agar sistem dapat bekerja stabil, digunakan komponen pendukung seperti resistor, kapasitor, dan DC buck converter. Resistor berfungsi membatasi arus listrik dan membentuk pembagi tegangan, sedangkan kapasitor membantu menstabilkan tegangan pada rangkaian. DC buck converter digunakan untuk menurunkan dan menstabilkan tegangan dari adaptor sesuai kebutuhan tiap komponen.
Secara keseluruhan, sistem tong sampah otomatis ini merupakan integrasi antara sensor, rangkaian logika digital, op-amp, counter, dan aktuator mekanik. Setiap bagian bekerja secara terkoordinasi untuk mendeteksi kondisi lingkungan, mengolah sinyal, dan memberikan respon otomatis. Dengan memanfaatkan prinsip elektronika analog dan digital, proyek ini menjadi contoh penerapan teknologi sederhana yang mendukung gaya hidup modern, higienis, dan ramah lingkungan.
LA modul 3 percobaan 3
Laporan Akhir 3Counter dan Shift Register
1. Jurnal [kembali]
2. Alat dan Bahan [kembali]
- Panel DL 2203D
- Panel DL 2203C
- Panel DL 2203S
- Jumper
3. Rangkaian Simulasi [kembali]
Gambar Rangkaian di Proteus
4. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]
Rangkaian ini bekerja sebagai register geser (shift register) 4-bit, menggunakan IC 74HC194. Prinsip kerjanya adalah menerima data masukan dari sakelar (D0, D1, D2, D3) dan menggeser data tersebut secara serial. Sakelar D0-D3 berfungsi sebagai input data paralel, sementara sakelar S0 dan S1 mengendalikan mode operasi dari IC, seperti geser ke kanan (SR), geser ke kiri (SL), atau muat data paralel. Sakelar MR berfungsi sebagai master reset untuk mengembalikan semua output ke keadaan awal, dan sakelar CLK menyediakan pulsa clock yang mengendalikan proses pergeseran. Output dari register geser (Q0-Q3) ditampilkan pada indikator digital, yang berubah sesuai dengan operasi yang dijalankan.
5. Video Rangkaian [kembali]
6. Analisa [kembali]
1. Analisa bagaimana data serial dapat dikirmkan dan di keluarkan
Pada data serial, data akan disimpan, dikirimkan, dan dikeluarkan secara bergantian. Data dikirimkan melalui pin serial dengan cara memasukkan bit demi bit secara berurutan. Bit baru akan masuk dan menggeser bit sebelumnya tiap clock diberikan. Setelah semua tersimpan, lalu dikirimkan/dikeluarkan juga bergantian setiap pulsa clock.
2. Analisa bagaimana data paralel dapat dikirimkan dan dikeluarkan
Pada data paralel, data dikirimkan secara sekaligus mulai dari proses input, menyimpan, dan proses mengeluarkan. Dengan satu kali load, seluruh data akan tersimpan dan terkirim sekaligus.
3. Bandingkan keempat mode (PIPO, SISO, SIPO, PISO) berdasarkan cara input, cara output, kebutuhan clock, serta kegunaan praktisnya
Untuk PIPO dan PISO, input dimasukkan sekaligus dan hanya memerlukan satu clock. PIPO sangat cepat untuk transfer data penuh. PISO digunakan untuk mengubahdata paralel menjadiserial.
Untuk SISO dan SIPO,vinput dimasukkan satu persatu melalui satu jalur dan butuh beberapa pulsa clock untuk memasukkan data, SISO sering dipakai pada komunikasi serial sederhana dan delay time digital. SIPO digunakan pada komunikasi serial ke paralel, misalnyapenerima data dari UART untuk ditampilkan di LED.
Untuk PIPO dan SIPO, data keluar bersamaan melalui semua jalur output dan membutuhkan satu sinyal clock untuk mengeluarkan data.
Untuk SISO dan PISO, data keluar satu persatu lewat satu jalur output dan membutuhkan beberapa sinyal clock untuk mengeluarkan data.
LA Modul 3 Percobaan 1
Laporan Akhir 1Counter dan Shift Register
1. Jurnal [kembali]
- Panel DL 2203D
- Panel DL 2203C
- Panel DL 2203S
- Jumper
3. Rangkaian Simulasi [kembali]
Gambar Rangkaian pada Modul
4. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]
Rangkaian 1A
Pada IC 7490, (Q0) sebagai devide by-2 dikendalikan oleh CKA dan CKB mengendalikan (Q1–Q3) sebagai devide by-5. Kedua bagian ini bekerja masing-masing: Q0 menghitung dengan siklus 2, sedangkan Q1–Q3 menghitung dengan siklus 5, ketika keduanya diberi clock eksternal terpisah. Karena keduanya tidak saling terhubung, maka keluaran Q0–Q3 tidak berurutan membentuk biner atau desimal, melainkan kombinasi dua counter berbeda. Untuk IC ini, CKA dan CKB juga tidak bekerja bersamaan, membuat outpunya juga tidak berurutan.
Rangkaian 1B
Pada IC 7490, clock hanya masuk ke CKA karena CKB terhubung ke Q0. Q0 akan membagi dua pulsa clock, lalu hasilnya menjadi clock bagi bagian pembagi-5. Dengan konfigurasi ini, 7490 bekerja sebagai decade counter (mod-10) dengan keluaran Q0–Q3 berurutan dari 0000 hingga 1001 (0–9 desimal) sebelum kembali ke 0000.
Pada IC 7493, clock eksternal hanya masuk ke CKA karena CKB dihubungkan ke Q0. Q0 toggle setiap pulsa clock, Q1 toggle setiap dua pulsa clock, lalu sinyal Q0 yang masuk ke CKB membuat Q2 dan Q3 menghitung lanjutan. Dengan begitu, keempat flip-flop saling berantai dan membentuk binary counter 4-bit (mod-16), dengan keluaran Q0–Q3 berurutan dari 0000 hingga 1111 (0–15 desimal).
5. Video Rangkaian [kembali]
6. Analisa [kembali]
1. Analisa perbedaan hasil jurnal dan percobaan dari dua ic yg digunakan (div 16 dan div 10)
- Div 16 (IC 7493)
IC ini merupakan pencacah biner yang menghitung dari biner 0-15 (ada 16 keadaan). Pada percobaan ini, IC 7493 dipengaruhi oleh pin B4 dan B5 yang terhubung ke pin clear, serta clock ke pin B6. Saat B4 dan B5 aktif, maka output akan ter riset ke 0 (0000), dan saat B4 atau B5 tidak aktif, output akan dipengaruhi oleh clock.
- DIv 10 (IC 74LS90)
IC ini merupakan pencacah biner yang menghitung dari 0-9 (ada 10 keadaan). Pada percobaan ini, IC ini dipengaruhi oleh B0 dan B1 yaang terhubung ke pin clear, yang saat aktif maka output akan ter riset ke 0 (0000). Sedangkan B2 dan B3 terhubung ke pin set yang saat aktif maka output akan ter set ke 9 (1001). Jika keduanya tidak aktif, maka output akan dipengaruhi oleh clock.
2. Analisa perbedaan hasil jurnal dan percobaan dari percobaan 1a dan 1b
Pada percobaan 1a, CKA dan CKB terhubung ke satu clock yang sama, sehingga Q0, (Q1, Q2, Q3) bekerja sendiri-sendiri dan tidak berkaitan. Akibatnya, output yang dihasilkan tidak berurutan (0-9) atau (0-15).
Pada percobaan 1b, CKA terhubung ke clock, sedangkan CKB terhubung ke output Q0 yang merupakan output dari CKA. Akibatnya Q0-Q3 berkaitan dan bekerjasama menghasilkan output yang berurutan (0-9) atau (0-15).
TP Modul 3 Percobaan 2 Kondisi 7
1. Kondisi [kembali]
Modul 3 Percobaan 2 Kondisi 7
Buatlah rangkaian seperti gambar percobaan 2b, ganti probe menjadi seven segment.
2. Gambar Rangkaian Simulasi [kembali]
Gambar Rangkaian Percobaan 2
3. Video Simulasi [kembali]
4. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]
Rangkaian ini merupakan rangkaian Synchronous counter yang bekerja sebagai penghitung naik atau turun (up/down counter) menggunakan IC 74193. Switch B0 terhubung ke pin MR (Master Reset) untuk mereset output counter menjadi nol. Switch B3 terhubung ke pin Parallel Load yang menyebabkan data dari input B4–B7 langsung dimuat ke counter melalui pin D0–D3. Sementara itu, pin UP dikendalikan oleh switch B1 bersama sinyal clock yang dihubungkan ke gerbang OR, sehingga saat aktif counter akan menghitung naik setiap pulsa clock. sementara itu, pin DOWN dihubungkan ke switch B2 bersama clock masuk ke gerbang OR agar counter menghitung turun. Keluaran biner dari IC dihubungkan ke seven segment display sehingga hasil hitungan bisa langsung terbaca dalam bentuk angka. Dengan konfigurasi ini, rangkaian dapat digunakan untuk reset, load data, menghitung naik, maupun menghitung turun secara sinkron sesuai kontrol input.
5. Link Download [kembali]
- Download File Rangkaian klik disini
- Download Video klik disini
Langganan:
Komentar (Atom)
Percobaan
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI a. Prosedur b. Hardware c. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja d. Flowchart e. V...
-
.jpg)
TOILET OTOMATIS DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan bahan 4. Dasar teori 5. Percobaan a) Prosedur b... -
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Alat dan Bahan 3. Dasar Teori 4. Percobaan Percobaan ---> ... -
.jpg)
[Menuju Akhir] [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5....